オルトケイ酸塩

化学において、オルトケイ酸塩は陰イオンSiO ⁴⁻ ₄、またはその塩やエステルのいずれかである。これはケイ酸陰イオンの1つである。これは時折、四酸化ケイ素陰イオンまたはグループと呼ばれる。^{[ 1 ]}

オルトケイ酸塩、例えばオルトケイ酸ナトリウムなどは安定しており、ケイ酸塩鉱物として自然界に広く存在し、ネソケイ酸塩の特徴となっている。^{[ 2 ]}カンラン石はマグネシウムまたは鉄(II)オルトケイ酸塩であり、上部マントルで最も豊富な鉱物である。

オルトケイ酸アニオンは強塩基であり、極めて弱いオルトケイ酸Hの共役塩基である。₄ SiO₄ (pKa2= 13.2、25_、 酸が水和シリカ凝縮物に分解する傾向があるため、研究が困難です。 ^{[ 3 ]}

オルトケイ酸イオンまたはオルトケイ酸基は四面体構造を持ち、1つのケイ素原子が4つの酸素原子に囲まれている。

陰イオンでは、各酸素原子は単位負電荷を帯びている。^{[ 4 ]} Si–O結合の 長さは162 pmである。^{[ 5 ]}

テトラメチルオルトシリケートのような有機化合物では、各酸素原子は形式的に中性であり、単一の共有結合によって分子の残りの部分と結合している。

ユーロピウムをドープしたオルトケイ酸バリウム（Ba ₂ SiO ₄）は、緑色発光ダイオード（LED）によく使用される蛍光体です。青色LED用の蛍光体は、ストロンチウムをドープしたオルトケイ酸バリウムで作ることができます。^{[ 6 ]} オルトケイ酸バリウムは、真空管の陰極汚染の主な原因です。^{[ 7 ]}

無機化学や地球化学において非常に重要なオルトケイ酸イオンですが、有機化学ではあまり見られません。しかし、有機合成では2種類のケイ酸塩化合物が用いられています。テトラエチルオルトケイ酸（TEOS）はポリマーの結合剤として用いられ、特にエアロゲルの製造において重要です。テトラメチルオルトケイ酸（TMOS）はTEOSの代替として用いられるほか、試薬としても様々な用途があります。TMOSは分解すると高濃度の有毒なメタノールを生成するため、TEOSの方が好まれます。TMOSを吸入すると、肺にシリカが蓄積し、毒性を示す可能性があります。